أمثلية التشغيل بالشرارة الكهربائية للسبائك المسامية ذات الذاكرة الشكلية

الباحث

مقداد جبر داخل

المشرف

عبد الرحيم كاظم عبد علي - حيدر حسن جابر جمال الدين

الجامعة

جامعة بابل

الكلية / القسم

هندسة المواد / هندسة المعادن

الشهادة

ماجستير

السنة

2016

لغة الرسالة

انكليزي

الكلمات المفتاحية

Shape memory alloys;NiTi;Wire EDM;Response surface methodology

سبيكة (النيكل–تيتانيوم) متذكره الشكل تمتلك تطبيقات في نطاق واسع في الأجهزة الطبية والهندسية, بسبب خصائصها الميكانيكية الفريدة التي تتضمن المرونة الفائقة, تذكر الشكل، المطيلية العالية، التوافقية الحياتية ومقاومه التأكل. حضرت عينات Ni-Ti بتقنيه تكنولوجيا المساحيق باستخدام خليط متكون من 55% نيكل و45% تيتانيوم, تم خلط المساحيق لمده ثلاث ساعات وكبست بضغوط مختلفة من MPa(450-550-650) ولبدت العينات لمرحلتين المرحلة الاولى بدرجه حرارهC°) 500 ( ولمده ساعه والمرحلة الثانية بدرجه حراره (900C°) ولمده خمسه ساعات خلال جوا مفرغ من الهواء الجوي بضغط -4 Torr) 10.( تم تحضير العينات بأشكال قرصيه وأسطوانية لإجراء اختبارات متعددة مثل الاختبارات الفيزيائية (الكثافة، المسامية وحيود الأشعة السينية) والميكانيكية (تأثير استعاده الذاكرة والصلادة) والفحص المجهري (فحص ضوئي والماسح الالكتروني). تم تشغيل العينات بالشرارة الكهربائية(WEDM) وباستخدام متغيرات مختلفة كمدخلات هي زمن تفريغ النبضة (Ton=15-25µsec) وزمن توقف النبضة (Toff=20-60 µsec) ومضاعفات فولتيه النبضة (Sv=30-60 µsec). استخدم لتخطيط وتصميم التجارب المختبرية التصميم المركب المركزي (CCD) مع موديل متعدد الحدود من الدرجة الثانية. كانت المخرجات مختلفة متمثلة بمعدل الإزالة المعدنية(MRR)، خشونة السطح(Ra)، سمك الطبقة البيضاء (WLT) وقيمة الانحراف بالإبعاد(D.D). وتم ايضا القيام بتحليل شامل للتباين (ANOVA) عند مستوى من الأهمية مقدار 5% لتحديد المعاملات الاكثر تأثير. ومن اهم النتائج التي تم الحصول عليها عند زياده ضغط الكبس للعينات من MPa(450-650) و زياده زمن تفريغ النبضة (18-25) يؤدي الى زياده خشونة السطح (Ra)، كما ان زياده ضغط كبس العينات MPa (550-650) وزمن النبضة (15-25) يؤدي الى زياده معدل الإزالة المعدنية (MRR) ، كما ان زياده زمن ايقاف النبضة (µsec 20-60) وزياده مضاعفات فولتيه النبضة (V42-60) يؤدي الى انخفاض خشونة السطح ، كذلك زياده زمن ايقاف النبضة (µsec 40-60) وزياده مضاعفات فولتيه النبضة (V42-60) يؤدي الى انخفاض معدل الإزالة المعدنية ، ان اعظم سمك للطبقة البيضاء WLT))هو (µm19.69) يتحقق عند المتغيرات التالية ( Ton=20 µs, Toff=40 µs, SV=45V، Cp=650MPa ). اعظم قيمة انحراف بالأبعاد (mm0.03884) والتي لا تتعدى قيمة انحراف الابعاد القياسية. استخدمت طريقه الأمثلية متعددة الاهداف بالاعتماد على داله الرغبة (DF) للحصول على القيمة المثلى للمتغيرات ،المتغيرات المثلى المتحققة هي Cp=546.970MPa, T on=25 µs, T off = 52.7273µs) ، . (SV=30V

Nitinol shape memory alloys have varied applications in industrial devices and medical, because of the unique mechanical properties including shape memory effect , corrosion resistance , super elasticity, high ductility and biocompatibility . In this study , NiTi samples have been prepared by using powder metallurgy technique ,samples are prepared using powder mixture of 55 wt.%Ni and 45 wt. %Ti by mixing for 3 hours with different compacting pressure vary (450,550 and 650 MPa) and sintering has been done which included two stage, the first stage at 500 C° for one hours and the two stage at 900 C° for five hours under vacuum atmosphere of 10-4 torr. Disc and cylinder specimens have been prepared to do several testes as physical ( density ,porosity and X-ray diffraction) ,mechanical (SME, hardness) , microscopy ( Optical Microscopy, SEM). Electrical discharge machine(WEDM) for all prepared specimen has been achieved at different process parameters such as pulse on (Ton=15-25 µs), pulse off (Toff=20-60µs) and servo voltage (Sv=40-60 v). Central Composite Design(CCD) method with second order polynomial model , is used to plan and design of experiments. The output response variable being MRR , Ra ,WLT and DD% will be measured for all the number of experiments, a complete analysis of variance (ANOVA) at constant significance levels of 5%, was done to fully identify the most significant parameters. From the obtain results ,increase in the compact pressure(450-650MPa) and Pulse on-time (18-25µsec) leads to the increase surface roughness ,increase in the compact pressure(550-650MPa) and pulse on-time (15-25µsec) leads to the increase the metal removal rate, increase in the Pulse off-time(20-60µsec) and servo voltage(42-60v) lead to the decrease in the surface roughness , increase in the pulse off-time(40-60µsec) and Servo voltage(42-60v) lead to the decrease the metal remove rate , maximum WLT (19.69 µm) was obtained corresponding to the parameter setting of Ton=20 µs, Toff=40 µs, SV=45V and Cp=650MPa , the maximum DD (0.03884mm)do not exceed the standard deviation dimensions percentage . A multi-optimization method depending upon the desirability function, the optimal parameter setting is obtained as Cp=546.970 MPa ,Ton=25 µs, Toff =52.7273µs and SV=30V.

طلب نسخة من الملف

الملفات غير منشورة على الموقع. اترك بياناتك وسيتواصل معك موظفو قسم الشؤون الثقافية والفنون لإرسال النسخة مجاناً.

الاسم

رقم الهاتف

البريد الإلكتروني

الغرض من الطلب (اختياري)

إرسال الطلب